立井新型辅助提升系统

2014-09-25程正钰

中国新技术新产品 2014年16期

关键词：箕斗罐笼副井

程正钰

（煤炭工业合肥设计研究院，安徽合肥 230041）

立井新型辅助提升系统

程正钰

（煤炭工业合肥设计研究院，安徽合肥 230041）

国投新集能源股份有限公司口孜东煤矿副井井筒内布置一套罐笼和一对箕斗，双罐笼担负全矿井的升降人员及物料等辅助提升作业任务，双箕斗专用于提矸。此种布置形式，国内首创，为今后深部矿井开采矸石率大，辅助作业量大的矿井设计提供了成功的范例。

混合布置；箕斗提矸；连续化运输；并列布置

一﹑项目概况

口孜东煤矿位于安徽省淮南煤田西部，设计年产量为500万吨，属特大型煤矿。矿井工业场地内设有主井﹑副井﹑中央回风井三个井筒。井口标高+27.7m，一水平标高-967m，二水平标高-1200m。

副井井筒净直径D8.0m，装备一套1.5t双层四车双罐笼（一宽一窄）和一套9t双箕斗，双罐笼担负全矿井的升降人员及物料等辅助提升作业任务，双箕斗专用于提矸。双罐笼提升设备选用φ5×4型落地式摩擦轮提升机，由1台2300kW直流电动机拖动，转速43.93r/min，提升速度11.5m/s；双箕斗提升设备选用φ3×4型落地式摩擦轮提升机，由1台1600kW直流电动机拖动，转速85.95r/min，提升速度13.5m/ s。两台提升机布置在一个机房内，面积24.5×26.8m2，为安装检修方便，机房内设置1台55 t电动吊钩桥式起重机。采用钢结构两用井架，井架高度66m。

二﹑设计思路

1.采用箕斗提矸

矿井开采深度近千米，井下条件复杂﹑地压大﹑永久巷道以岩巷为主，且由于瓦斯治理的需要，岩巷掘进工程量大。矿井产矸率按煤矿生产能力的12%考虑，则年掘进矸石量为60万吨，如此巨大的矸石量成为井下辅助运输及辅助提升的主要任务。从国内外生产矿井的实际情况来看，对于产矸率高的矿井，采用矿车运矸﹑副井罐笼提矸日益成为制约其生产能力提高的瓶颈。

对于特大型煤矿的副立井设计，国内通常的做法是在副井井筒内装备一套1.5t双层四车双（窄）罐笼和1套1.5t双层四车单（宽）罐笼带平衡锤，井筒净直径D8.6m，主要担负全矿井的升降人员﹑下物料及提升矸石等辅助提升作业任务。本矿井矸石量大﹑辅助提升任务重，两套罐笼提升系统能力紧张，且存在如下问题：

（1）井下矸石采用矿车运输，装载效率低，矿车的容积有限，运量较小，且不能实现连续运输；

（2）罐笼提升普遍存在能力较小，矿车进出罐笼自动化程度低，占用人员多的问题。虽然操车设备一直在发展，销齿推车机﹑集中液压站等普遍使用，使这些问题得到很大改善，但提升效率依然不高，进一步加大提升量较困难。

设计通过论证，大胆创新，采用在副井井筒内装备一套1.5t双层四车双罐笼（一宽一窄）和一套9t双箕斗的混合布置方式，井筒净直径D8.0m，双罐笼担负全矿井的升降人员及物料等辅助提升作业任务，双箕斗专用于提矸。采用箕斗提矸，充分释放了双罐笼系统提升人员及物料等辅助提升的能力，箕斗提矸能力大，解决了制约副提能力不足的瓶颈。井下矸石采用胶带机运输，与箕斗提升配合，整个排矸系统简单﹑运输连续顺畅﹑能力大﹑自动化程度高﹑占用人员少﹑效率高，有效地减轻了副井提升的压力，且排矸系统实现了从掘进工作面到地面矸石堆场的连续化运输。

2.机房布置

副井井筒内一套1.5t双层四车双罐笼（一宽一窄）和一套9t双箕斗混合布置，由于两种提升容器的装卸载方式不同，因此箕斗与罐笼在井筒中采用垂直布置，中间采用封闭板隔断。此种布置形式，常规设计有两种方案：一是采用塔式提升机；二是采用落地式，将两套提升设备分设在两个机房。

采用塔式提升机，井塔施工周期长，占用井口时间多，考虑到副井对矿井建设工期影响较大，越早投入使用越好，设计推荐采用落地式提升机并使用两用钢井架。

落地式摩擦轮提升系统，常规设计是将两组天轮上下分层布置，本矿井罐笼与箕斗在井筒内采用垂直布置，则需要将两台提升机分别布置在不同方位的两个提升机房内。若按常规设计，存在如下问题：

（1）占用工广面积大；

（2）天轮布置在四个不同的标高，井架高度高；

（3）两个机房投资高，且不便于设备的管理及维护。

因工业场地受限，副井东西侧进出车，南侧布置生活福利联合建筑，仅北侧有布置提升机房空间，没有条件按常规设计成两个提升机房。设计打破惯例，将两套提升设备布置的同一个机房，其中双箕斗的首绳悬挂 “一”字型布置，相对应的两组天轮采用同层平行并列布置形式。通过创新，解决了因工广位置受限带来的技术难题，减少了占地面积。